[发明专利]靶-背衬板组装体

说明书

技术领域

本发明提供一种靶-背衬板组装体，所述靶-背衬板组装体可以延长靶的寿命并且可以在整个溅射过程中使膜的均匀性(膜厚的均匀性)良好、并且即使存在因靶材料的种类而变化的侵蚀的不同也可以容易地制造出与固有的靶侵蚀对应的高使用效率靶。

背景技术

通过溅射形成薄膜的方法，广泛应用于各种电子、电气部件等的制造。

溅射法使用的原理如下：使作为正电极的衬底与作为负电极的靶相对，在惰性气体气氛下，在该衬底与靶间施加高电压以产生电场，此时，电离的电子与惰性气体撞击而形成等离子体，该等离子体中的阳离子撞击靶的表面时将构成靶的原子击出，该飞出的原子附着到相对的衬底表面形成膜。

目前，溅射多使用称为所谓的磁控溅射的方法。磁控溅射法是在靶的背侧设置磁铁，沿与电场垂直的方向在靶表面产生磁场而进行溅射的方法，其具有下列特征：在这样的正交电磁场空间内可以实现等离子体的稳定化和高密度化，并且可以提高溅射速度。

一般而言，磁控溅射中，将电子捕捉到磁场中从而将溅射气体有效地电离，但是，根据磁铁的结构或种类、以及溅射条件、靶的材质、溅射装置的种类等，溅射中靶的侵蚀(errosion)方式不同，不能均匀地侵蚀。该问题不限于磁控溅射法，在其它溅射法中也同样存在。

靶的侵蚀最深的地方达到极限时，靶就失去了效力，要更换新的靶。一般而言，靶形成为平板状或圆筒状。

另外，靶的局部进行深度蚀刻时，溅射不能均匀地进行，从而也会产生膜的均匀性(膜厚的均匀性)劣化这样的问题。

另外，有时尽管靶的厚度还残留，但是也会失去效力。这是因为，在靶的使用期中，在成膜工序中确定的膜的均匀性(膜厚的均匀性)或工序损耗率这样的管理值超过某个设定的容许值。此时，要继续使用同一个靶时，由于超过了容许值，因此即使靶上残留有厚度，也需要更换为新靶。即，靶的寿命变得比原来短。

由于这样的原因，在靶的侵蚀面的结构、背衬板的结构、以及靶与背衬板的组装体的结构方面进行了各种设计。例如，在下述专利文献1中，提出了：在长方体多分割靶中，在受到侵蚀的靶中存在高低差的情况下，从高度高的靶面向高度低的面倾斜的靶。此时，靶的侵蚀面与衬底的距离以及该侵蚀面与配置于靶的背面的磁铁的距离不均匀，因此存在溅射初期不能进行均匀溅射的问题。

在下述专利文献2中，提出了：将背衬板形成为凸型，并且在该背衬板上载置分割靶并进行接合时，为了能够容易地除去靶间的接合剂，将端部的靶形成为L型的靶-背衬板组装体。此时，由于仅仅以容易除去接合剂为目的，因此存在不能控制与侵蚀对应的靶的形状，并且由于背衬板为恒定形状的凸型，因此无通用性。

在下述专利文献3中，提出了：倾斜方式的溅射靶和用于保持该靶的背衬板的设计。此时，为了防止重力方向的偏移，背衬板形成为木屐的齿状，靶形成为嵌入该凸型中的形状。此时，对于提高靶的使用效率(利用效率)也没有特别地进行设计，不能控制与侵蚀对应的靶的形状。另外，由于背衬板也具有特异的形状，因此存在无通用性的问题。

在下述专利文献4中，对提高靶的使用效率进行了设计。此时，靶的侵蚀面的剖面形成为倒M型。在此情况下出现的问题是：由于初期侵蚀面与衬底以及与配置于靶的背面侧的磁铁不平行，因此从初期到中期存在溅射时飞行的粒子变得不规则(变则)的问题。

在下述专利文献5中，靶的底面弯曲，并且背衬板的上表面以配合靶的底面的形态形成凹陷。此时，也考虑了靶的使用效率，但是，靶和背衬板均具有特异的形状，因此存在制作复杂、成本高的问题，另外，由于背衬板具有特异的形状，因此存在无通用性的问题。

在下述专利文献6中，同样是圆盘型的靶，背衬板也是圆盘型，并且为了能够肉眼观察它们的定位，形成有沿圆盘的圆周的形状的凹凸。由于靶和背衬板均具有特异的形状，因此存在制作复杂、成本高的问题，另外，由于背衬板具有特异的形状，因此存在无通用性的问题。

在下述专利文献7中，如图3(a)或(c)所示，记载到在“在被溅射的面上使靶厚度增加的靶”方面也有效。但是，其指出该形状的靶(初期侵蚀面与衬底以及与配置于靶的背面侧的磁铁不平行的靶)存在溅射时飞行的粒子变得不规则(变则)的问题。即，虽然使用效率高，但是也可以预计存在以下问题：靶使用中的成膜速度的变化大，飞弧产生次数多，工艺损耗率高。